专利名称：原油的脱盐方法及相关的原油脱盐产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及化工石油炼制技术领域，更具体地，涉及脱盐技术领域，特别是指一种原油的脱盐方法及相关的原油脱盐产品。
背景技术：
根据现代油气生成理论，石油来源及所处环境使得开采出来的原油中不可避免地含有盐类。原油含盐对其加工产生很多不利影响，它容易造成设备腐蚀和催化剂中毒。原油进入炼油厂后必须先脱盐使其含量降低到合理标准，其相应的达标要求为以防腐为目的时原油含盐量不大于5mg/L ；以保护二次加工过程的催化剂为目的时原油含盐量不大于 3mg/L。目前我国主要采取的是电脱盐技术。虽然该技术已经比较成熟，但它存在能耗大、 设备占地面积广、脱盐效果不理想、和无法脱除有机盐等缺陷。2001年中国石化系统52套原油脱盐设施，处理前含盐量的平均值、最高值、和最低值分别为34.四、280、和1. 58mg/L。 处理后含盐量小于3mg/L的约占总电脱盐设施的56%;3 5mg/L的占；大于5mg/L的占17%。随着世界各地原油开采程度的不断加深，原油劣质化趋势十分显著。从不同地质结构和区块开采出来的原油，其比重、粘度、硫和重金属含量都有不同程度的升高。油田为了提高采输率也在不断增加水和各种助剂的加注量，这使得原油性质更趋于复杂多变。上述因素直接造成原油含盐指标的控制变得越来越困难。近年来，国内外学术界针对电脱盐工艺的缺陷开展了广泛研究，试图开发一种既节能环保又操作简单的高效原油脱盐新技术，它们主要涉及离心法、过滤法、微波辐射法和生物法脱盐等。上述技术取得了一定进展，但大多操作复杂且工业应用前景不明朗。因此，需要一种新的原油的脱盐方法，其过程简单、操作方便、容易实施且脱盐效果好。
发明内容
本发明的主要目的就是针对以上存在的问题与不足，提供一种原油的脱盐方法及相关的原油脱盐产品，所述的原油的脱盐方法过程简单、操作方便、容易实施且脱盐效果好，适于大规模推广应用。为了解决上述目的，在本发明的第一方面，提供了一种原油的脱盐方法，其特点是，将原油和水混合后，在密闭环境中升高温度使所述水处于亚临界状态，并保持一段时间，然后冷却至室温。上述脱盐方法的机理在于在常规条件下将原油和水混合后，将系统的温度和压力升至水的亚(超)临界区域。在此过程中由于水分子之间氢键的破坏使得水的极性大幅下降，原油和水可形成拟均相微乳分散状态。高粘度原油中油包水结构所含的无机盐可溶解转移至水相。同时，水在临界区域的自电离常数与常规条件相比可增加2个数量级，这使得水成为有效的酸碱催化剂。原本溶解于油相中的有机盐在亚(超)临界水的催化作用下由离子机理的水解进入水相。此外，原油中的重组分如浙青质在脱盐所涉及的水热环境中发生一定程度的热裂化改质。当原油/亚(超)临界水混合体系返回常规条件，水/油体系极性的巨大差异使得两相宏观相界面重新形成。原油与水的迅速分离实现了原油的高效脱盐。所述原油可以是任何合适的原油。较佳地，所述原油选自轻质原油、中质原油、重质原油和超重质原油的一种或几种。使得水处于亚(超)临界状态的温度可以是任何合适的温度。较佳地，所述温度为 250 450"C。依据加入的水量和密闭环境的大小，所述水在所述亚临界状态时的密度可以在适当范围内变化。较佳地，所述水在所述亚临界状态时的密度为0. 1 0. 8g/cm3。所述原油和所述水的初始体积比可以为任何适合的比例。较佳地，所述原油和所述水的体积比为1 1 5 1。所述一段时间可以是任何合适的时间，从而原油中所含的盐可溶解转移至水相。 较佳地，所述一段时间是30 90分钟。为了取得更好的传质和分离效果。较佳地，在所述一段时间内，还包括搅拌所述原油和所述水的步骤。所述密闭环境可以由任何合适的反应装置提供。较佳地，所述密闭环境由反应釜提供。所述的原油的脱盐方法可以采用任何合适的操作方式。较佳地，所述的原油的脱盐方法采用间歇、半连续或连续操作方式。在本发明的第二方面，还提供了一种原油脱盐产品，其特点是，由上述的原油的脱盐方法制备而成。本发明的有益效果在于本发明的原油的脱盐方法是将原油和水混合后，在密闭环境中升高温度使水处于亚临界状态，并保持一段时间，然后冷却至室温，即使用亚(超) 临界水作为介质可将原油含盐量降低到3 5mg/L以下，在高效脱除原油所含无机和有机盐的同时，还能对原油进行同步的轻质化改质，脱盐流程具有操作方便、容易实施、和适合长周期运转的优点，可代替传统的电脱盐技术并在石油炼制工业上推广应用。
具体实施例方式为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。实施例1将IOml含盐48. 7mg/L的原油和IOml去离子水先后加入到容积为IOOml的反应釜中，用氮气置换釜内空气后密闭。在700rpm转速搅拌下将反应釜从常温迅速升至450°C， 此时水密度约为0. lg/cm3，持续30min后冷却反应釜至室温。将反应釜中的水相和油相进行简单倾析分离，然后对油相中的盐含量进行分析。 分析结果表明处理后原油中的盐含量降至2. 3%ig/L，达到深度脱盐标准。实施例2采用计量泵将盐含量81mg/L的原油和去离子水按体积比5 1连续加入操作于 350°C和20ΜΙ^的反应釜中。物料在容积为500ml的反应釜内(根据具体流量不同，水密度值在0. 1 0. 4g/cm3之间变化)停留约30min后从釜顶端出口流出，经过部分冷却和背压阀调压后进入油水分离罐。分析结果表明，原油经处理后盐含量从原来的81mg/L降至4. 41mg/L。实施例3将IOOml含盐115mg/L的原油和40ml去离子水先后加入到容积为200ml的反应釜中，用氮气置换釜内空气后密闭。在700rpm转速搅拌下将反应釜迅速从常温升至250°C， 此时水密度约为0. 8g/cm3,持续90min后冷却至室温。对反应釜中的水相和油相进行简单倾析分离，然后对油相中的盐含量进行分析。 分析结果表明原油中的盐含量降至4. 83mg/L。从以上实施例可以看出，本发明利用环境友好的亚(超)临界水作为介质进行原油脱盐。所述方法具有脱盐效率高、装置简单、操作方便、和容易实施的显著优点，解决传统电脱盐技术存在的能耗大、设备占地面积广、脱盐效果不理想、和无法脱除有机盐等缺陷， 克服离心法、过滤法、微波辐射法和生物法脱盐等新型脱盐技术操作复杂且工业应用前景不明朗的缺陷，且在达到深度脱盐的同时还可对原油进行一定量的轻质化改质。适合长周期运转并在石油炼制企业推广应用。综上所述，本发明的原油的脱盐方法过程简单、操作方便、容易实施且脱盐效果好，适于大规模推广应用。在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书应被认为是说明性的而非限制性的。
权利要求
1.一种原油的脱盐方法，其特征在于，将原油和水混合后，在密闭环境中升高温度使所述水处于亚临界状态，并保持一段时间，然后冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的原油的脱盐方法，其特征在于，所述原油选自轻质原油、中质原油、重质原油和超重质原油的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的原油的脱盐方法，其特征在于，所述温度为250 450°C。
4.根据权利要求1所述的原油的脱盐方法，其特征在于，所述水在所述亚(超)临界状态时的密度为0. 1 0. 8g/cm3。
5.根据权利要求1所述的原油的脱盐方法，其特征在于，所述原油和所述水的体积比为 1 1 5 1。
6.根据权利要求1所述的原油的脱盐方法，其特征在于，所述一段时间是30 90分钟。
7.根据权利要求1所述的原油的脱盐方法，其特征在于，在所述一段时间内，还包括搅拌所述原油和所述水的步骤。
8.根据权利要求1所述的原油的脱盐方法，其特征在于，所述密闭环境由反应釜提供。
9.根据权利要求1所述的原油的脱盐方法，其特征在于，所述的原油的脱盐方法采用间歇、半连续或连续操作方式。
10.一种原油脱盐产品，其特征在于，由根据权利要求1-9任一所述的原油的脱盐方法制备而成。
全文摘要
本发明提供了一种原油的脱盐方法，其是将原油和水混合后，在密闭环境中升高温度使水处于亚临界状态，并保持一段时间，然后冷却至室温，较佳地，原油选自轻质原油、中质原油、重质原油和超重质原油的一种或几种，温度为250～450℃，水在亚临界状态时的密度为0.1～0.8g/cm3，原油和水的体积比为1∶1～5∶1，一段时间是30～90分钟，期间还包括搅拌原油和水的步骤，密闭环境由反应釜提供，采用间歇、半连续或连续操作方式。还提供了由此得到的原油脱盐产品，本发明的原油的脱盐方法过程简单、操作方便、容易实施且脱盐效果好，适于大规模推广应用。
文档编号C10G31/08GK102199444SQ20111009932
公开日2011年9月28日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年4月20日
发明者朱春春, 柏帆, 袁佩青 申请人:华东理工大学